专利名称：无线混合通信网的配电数据采集终端装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属配电系统监控技术领域，具体涉及一种配电数据采集终端装置，适
用于地形复杂或地域边远等通信线路架设困难的测控场合。
背景技术：
目前，电力系统常用光缆或电缆搭建通信系统。有不少地方地形复杂或地域边远， 通信线路架设很困难。例如我国云南地区，地处高原，山高谷深，架设通信线路的成本较平 原地区要高很多，即使对现有电力线路增加通讯功能也难以实现，而且容易受各种自然灾 害或人为损坏等因素的影响。 我国的配电监控系统主要采用有线方式，这在近距离以及周边环境适合架线的条 件下没有问题，但对云南的一些边远地区来说，由于架设线路困难，这些地方就成为建设配 电监控系统的瓶颈。 当前无线网络的发展迅速，且种类很多。现无线网络主要分两大类一是基于蜂 窝的无线通信技术，如CDMA， GPRS， EDGE等，二是基于无线扩频的无线局域通信技术，如 IEEE802. IX的WLAN， BLUETOOTH和无线数传等。在一个系统中，若都采用一种无线通信方 式往往无法满足要求，因为各种无线通信方式都有其适应环境。由于配电监控系统现场情 况复杂的特点，采用兼具两种无线网络的无线混合网实现的通信技术，可以取长补短，提高 无线通信的效率和质量。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种无线混合网的配电数据采集终端装置，该装置配
合监控系统的上位主机可以实现基于CDMAIX和无线局域网混合网方式的无线远程在线监
控，在系统中可根据不同场合的需求选择不同的无线通信方式，最后组成一个无线远程监
控系统，解决单一网络情况下存在的问题，具有较强的灵活性和可扩充性。 本实用新型的结构见图l，包括一能运行Windows CE操作系统以及嵌入式组态
软件、带显示屏的嵌入式处理器板卡1，一无线模块2，一带电量互感器的智能电量模块3，
所说无线模块2为CDMAIX模块或无线局域网模块，无线模块2的网络接口与处理器板卡
1的网络接口联结，智能电量模块3的RS485接口与处理器板卡1的RS485接口联结，智能
电量模块3中的互感器的输入端接现场配电设备的三相电4。嵌入式处理器板卡1可以是
ARM2440。所说的嵌入式处理器板卡、无线模块和智能电量模块都是已有技术，并有市售产
PR o 本实用新型的工作原理数据采集终端为全双工工作方式，可以同时发射和接收 数据。数据采集终端中的嵌入式处理器板卡是一台嵌入式计算机，具有较强的监控功能，可 以实时显示现场配电设备的传来的数据，具有参数设置、故障报警、状态显示、数据查询等 功能，可以根据具体情况对现场设备进行控制，并可同时上传实时数据。为了提高可靠性和 实时性，数据采集终端装置使用嵌入式操作系统windowsCE作为系统平台，使用嵌入式组态软件作为应用软件的开发平台。智能电量模块采集到现场配电设备的电量数据后，通过 M0DBUS/RTU协议将数据传给嵌入式处理器板卡(所说电量数据先存储在智能电量模块内 的寄存器中，嵌入式组态软件通过嵌入式板卡的串行通讯口直接访问该寄存器)。嵌入式处 理器板卡对接收到的数据进行相应处理，然后打包送到无线模块。无线模块再将数据以数 据包的形式进行发射实现无线上传。数据包被上位系统的无线接受端接收后，就得到数据 采集终端发来的报文。数据采集终端与上位系统的无线通信方式为CDMA1X和无线局域网 两种，采用M0DBUS/TCP协议。在配电监控系统的无线混合通信网中，CDMAIX模块和无线局 域网模块可以视为透明装置，上位系统连接无线模块后，分别使用CDMAIX模块和无线局域 网模块的多个不同配电数据采集终端可以同时工作。 本实用新型的有益效果该装置灵活性和可扩充性好，用于无线网络配电监控系 统，能按不同场合的需求选择不同的无线通信方式，克服了单一通信方式的缺点。

图1为本实用新型的电路结构框图。 图2为使用实施例装置的无线混合通信网络配电监控系统网络拓扑图。 图3为实施例的电原理图。 图4为实施例的立体结构示意图。
具体实施方式实施例见图2 4。图3中，嵌入式处理器板卡13为属ARM S32440A的研华 TPC064(安装组态王嵌入版)，无线模块14使用CDMAIX模块时为成都中联科技有限公司 的SCN2000，使用无线局域网模块时为台湾友讯公司的DWL-2700AP。智能电量模块15为 EDA9133。 16为连接网络接口 RJ45的双绞线，17为无线模块14的电源线，18为板卡13的 电源线，19为显示屏接口，20为RS485接口联结线，21为智能电量模块15的电源线，22为 智能电量模块15的控制输出端口 ， 23为电流互感器，A、 B、 C和N表示现场配电设备的三相 和中线。 使用实施例装置的无线混合通信网络配电监控系统网络拓扑图见图2 :虚线框5 内表示使用CDMAIX通信方式，虚线框6内表示使用无线局域网通信方式。7为无线模块使 用CDMAIX模块的实施例配电数据采集终端，8为无线模块使用无线局域网模块时的实施例 配电数据采集终端，9为上位系统的ADSL路由器，10为上位系统的无线AP模块，11为上位 系统的服务器，12为网络交换机。 图4为实施例的立体结构示意图。终端装置设于一带门31的盒32内，处理器板 卡13和其所带触摸显示屏29紧固于门31上，无线模块14的天线24设在盒32顶部，进线 孔26设于盒32底部，电源插座25设于盒32侧面，盒32内下部设有端子排27、上部设有模 块电源30。 28为门锁， 软件功能如下 A)初始化部分，设置基本的通信参数(IP地址，串口参数以及采样时间等、设置采 集的变量、设置数据通道)。 B)对智能电量模块采集到的现场数据进行接收，并进行相应的数据计算及数据转换等。根据接收到的数据判断是否进行报警及保护性控制输出。 C)显示主菜单，在主菜单上设置相应的子菜单按钮，进入相应的子菜单，可以显示 实时数据、设置参数及数据查询等。 D)连接指定IP和端口的上位系统服务器端，以Modbus/TCP协议与上位系统通信， 按上位系统报文的要求将数据上传。 以上实施例仅为了对本实用新型作进一步的说明，而本实用新型的范围不受所举 实施例的局限。
权利要求一种无线混合通信网的配电数据采集终端装置，其特征在于包括一能运行Windows CE操作系统以及嵌入式组态软件、带显示屏的嵌入式处理器板卡，一无线模块，一带电量互感器的智能电量模块，所说无线模块为CDMAIX模块或无线局域网模块，无线模块的网络接口与处理器板卡的网络接口联结，智能电量模块的RS485接口与处理器板卡的RS485接口联结，智能电量模块中的互感器的输入端接现场配电设备的三相电。
2. 如权利要求1所说的终端装置，其特征在于嵌入式处理器板卡是ARM2440。
3. 如权利要求2所说的终端装置，其特征在于设在一带门的盒内，处理器板卡和其所 带触摸显示屏紧固于门上，无线模块的天线设在盒顶部，进线孔设于盒底部，电源插座设于 盒侧面，盒内下部设有端子排、上部设有模块电源。
专利摘要无线混合通信网的配电数据采集终端装置，属配电系统监控技术领域。包括一能运行Windows CE操作系统以及嵌入式组态软件、带显示屏的嵌入式处理器板卡，一无线模块，一带电量互感器的智能电量模块，所说无线模块为CDMAIX模块或无线局域网模块，无线模块的网络接口与处理器板卡的网络接口联结，智能电量模块的RS485接口与处理器板卡的RS485接口联结，智能电量模块中的互感器的输入端接现场配电设备的三相电。电量模块将采集的数据传给处理器板卡、进行处理后送无线模块，再以数据包的形式进行发射实现无线上传。该装置灵活性和可扩充性好，用于无线网络配电监控系统，能按不同场合的需求选择不同的无线通信方式，克服了单一通信方式的缺点。
文档编号G01R22/06GK201464555SQ20092011190
公开日2010年5月12日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者吴彦文, 张东宁, 谢国政, 韩朝, 高宇 申请人:昆明电器科学研究所